金属结构件与PCB非接触式加热锡钎焊方法技术

本发明专利技术提供一种金属结构件与PCB非接触式整体加热锡钎焊方法，包括以下步骤：在传动系统上放置工件，并通过传动系统向加热系统传输所述工件，所述工件为金属结构件、PCB、焊料及周转夹具组成的共同体；对工件进行非接触式热辐射整体加热，使工件上的焊料熔融；对加热焊接完成的工件进行冷却，使熔融的焊料快速凝固成所需的焊点。通过将焊接器件固定、焊料添加、加热焊接进行拆分，设立不同工序，通过精细的分工有利于各个工序实现自动化，实现模块化管理。其中工件在整体加热焊接装置的加热系统中进行非接触式加热，焊料在焊点处充分吸热熔融、润湿、流动，在冷却系统中快速冷却形成所需的焊点，提高了焊接效率，保证焊接质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加工
，具体涉及通信
的焊接相关技术，尤其涉及一种金属结构件与PCB非接触式整体加热锡钎焊方法。
技术介绍
基站天线是移动通信网络覆盖的关键部件，基站天线由主馈端与众多终端部件连接组成，而金属结构件及PCB构成的组件，正是主馈端与终端部件的中间桥梁，而金属结构件与PCB的连接一般为锡钎焊。PCB与金属结构件的结合，属于接地作用，而接地作用在通信行业是非常重要的指标。接地技术是任何电子、电气设备或系统正常工作时必须采取的重要技术，它不仅是保护设备和人身安全的必要手段，也是抑制电磁干扰、保障设备或系统电磁兼容性、提高设备或系统可靠性的重要技术措施。如果接地不良，整副基站天线就存在着不稳定性，处理不好甚至会危害到整个基站系统。为了保障良好的电气连接导通性能和结构连接稳定性，对于焊点的锡量一致性、焊点的融透性以及力学强度有着苛刻要求。众所周知，传统锡钎焊接工艺是一种局部加热的焊接方法，由烙铁发热，对被焊点进行接触传导热量，同时辅助焊锡丝进行焊料的填充。通信行业的金属结构件的焊接方式，基本上采用这种电烙铁焊接，然而，由于金属结构件的吸热效应，为了使其加热能够满足焊接需求，需要较高的温度传递或长时间接触焊接，就必须选用大功率的焊台，而由于长时间高温，加速烙铁头氧化，电烙铁使用寿命大幅降低，同时加剧了焊点受热不均匀无法保证焊接温度的一致性而造成焊接质量可靠性下降，另一方面，采用人工焊接方式，无法保证焊接时间及送锡量的一致性，质量一致性差，作业方式效率低下。金属结构件与PCB构成的组件，在一副基站天线中，用量多，而且单个产品的焊点数量密集，人工焊接由于其局限性，难免会出现虚焊、漏焊的现象。而要实现其全自动化的焊接，在现有技术的基础上，基本上是不可能的。业界也进行一些尝试，即采用三维机械手带动烙铁进行定位焊接，可以在一定程度上解决了送锡和焊接时间的量化管控，但从原理上还是无法解决金属结构件的带来的吸热影响，产生的焊点可靠性问题。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种提高焊接效率、保证焊接质量的金属结构件与PCB非接触式加热锡钎焊方法。为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种金属结构件与PCB非接触式加热锡钎焊方法，包括具有传动系统及沿工件传动方向依次设置的加热系统和冷却系统的整体加热焊接装置，所述方法包括以下步骤：在传动系统上放置工件，并通过传动系统向加热系统传输所述工件，所述工件为金属结构件、PCB、焊料及周转夹具组成的共同体；对工件进行非接触式热辐射整体加热，使工件上的焊料熔融；对加热焊接完成的工件进行冷却，使熔融的焊料快速凝固成所需的焊点。进一步地，所述锡钎焊方法还包括预置工件的步骤，具体包括：在具有限位和定位功能的周转夹具上放置金属结构件并对其限位和定位；将PCB与金属结构件间隙装配；对金属结构件与PCB之间的焊点处进行焊料预置；在焊料预置完成后，对金属结构件、PCB进行二次组装。优选地，将PCB与金属结构件间隙装配的步骤中，借助支撑件将PCB平稳地固定在金属结构件上。优选地，将PCB与金属结构件间隙装配的步骤中，将多个PCB区分正反面以预定间隙放入压模工装中，进而整体与所述金属结构件组装。优选地，通过立体型焊料自动添加设备向金属结构件和PCB之间焊点处添加所述焊料。优选地，所述对工件进行非接触式热辐射整体加热步骤中，对加热区域进行分区设置，使得PCB非焊点部位所在区域的温度低于焊点部位所在区域的温度。进一步地，对加热区域进行分层设置，使得PCB下表面所在一层的温度比其上表面所在一层的温度低。优选地，所述锡钎焊方法还包括后续步骤，具体包括：从周转夹具上取下焊接完成的成品，并通过传动系统回传周转夹具。相比现有技术，本专利技术的方案具有以下优点：1、本专利技术的金属结构件与PCB非接触式整体加热焊接方法中，将焊接器件固定、焊料添加、加热焊接进行拆分，设立不同工序，通过精细的分工有利于各个工序实现自动化，实现模块化管理。2、本专利技术的锡钎焊方法中，将金属件结构件与PCB相对位置固定后，焊点进行统一预加焊料，然后整体进行非接触式程序控制加热，在整体加热焊接装置内整体完成焊料的预热、融化、焊接、冷却，锡钎焊接不受焊点数量以及焊接器件大小的影响，焊料的流动更均匀、浸润更充分，保证了金属结构件与PCB焊接质量，提高了焊接效率。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术的工件在整体加热焊接装置中加热焊接的一种实施方式的示意图；图2为本专利技术的工件在整体加热焊接装置中加热焊接的另一种实施方式的示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本专利技术的金属结构件与同轴电缆非接触式整体加热锡钎焊方法(以下简称“锡钎焊方法”)，主要包括预置工件(含焊料添加)、非接触式加热工件、冷却工件、拆卸工件四大步骤，通过将焊接器件的固定、焊料添加、加热焊接进行拆分，设立不同工序并对其进行精细化管控，便于自动化完成焊接过程，实现了模块化管理。其中，焊料添加在立体型焊料自动添加设备中进行，可实现多所需焊接的焊点处进行焊料的同步多点添加，使其焊料具有精确定量、焊料形状移至，以确保在焊接过程中焊锡的流动距离一致性。非接触式加热在整体加热焊接装置中进行，该整体加热焊接装置具有用于传输工件的传动系统及沿工件传动方向依次设置加热系统和冷却系统，并且加热系统用于对工件进行360度全方位热辐射，使得产品的每个方位、部位都可以均匀受热，从而使焊点上的焊料充分吸热熔化，进而在金属结构件与同轴电缆之间的焊点之间进行润湿、流动，继而进行冷却使得焊点处的液体焊料快速凝固而形成所需焊点。本专利技术的整体加热焊接装置采用热辐射的传递方式传热，其发热元件包括但不限于红外加热、发热管加热、激光加热等多种加热方式，并且加热方位不限于上方加热、下方加热、或上下方加热，可多方位同时加热。实施例一所述预置工件步骤具体包括：将金属结构件从周转盒中取出，放进具有限位和定位功能的周转夹具上，使金属结构件按预定位摆放。进行PCB与金属结构件之间插入式的间隙装配；确保装配到位后，PCB四周采用一种平台式的支撑件，将PCB平稳地固定在金属结构件上。该种支撑件，采取一种多阵列的整体结构固定方式，能保证每一个PCB与金属结构件装配后的状态，并提供多个方位的有效可靠的固定性，以保证焊接效果的一致性。该支撑件具备耐高温特性，防止因物体本身的热胀冷缩效应，在整体加热过程中的支撑性失效；同时该支撑件具备快速取放的特性。将固定好PCB的金属结构件连同周转夹具，放到一种立体型焊料自动添加设备中进行焊料预置。该焊料自动添加设备，可对所需焊接的焊点处进行焊料的同步多点添加，使其焊料添加具备精确定量、焊料的形状一致，以确保在焊接过程中焊锡的流动距离一致性。将完成焊料预置的金属结构件与PCB半成品，再进行二次组装。由此完成了工件的预置工序，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属结构件与PCB非接触式加热锡钎焊方法，其特征在于，包括具有传动系统及沿工件传动方向依次设置的加热系统和冷却系统的整体加热焊接装置，所述方法包括以下步骤：在传动系统上放置工件，并通过传动系统向加热系统传输所述工件，所述工件为金属结构件、PCB、焊料及周转夹具组成的共同体；对工件进行非接触式热辐射整体加热，使工件上的焊料熔融；对加热焊接完成的工件进行冷却，使熔融的焊料快速凝固成所需的焊点。

【技术特征摘要】
1.一种金属结构件与PCB非接触式加热锡钎焊方法，其特征在于，包括具有传动系统及沿工件传动方向依次设置的加热系统和冷却系统的整体加热焊接装置，所述方法包括以下步骤：在传动系统上放置工件，并通过传动系统向加热系统传输所述工件，所述工件为金属结构件、PCB、焊料及周转夹具组成的共同体；对工件进行非接触式热辐射整体加热，使工件上的焊料熔融；对加热焊接完成的工件进行冷却，使熔融的焊料快速凝固成所需的焊点。2.根据权利要求1所述的金属结构件与PCB非接触式加热锡钎焊方法，其特征在于，还包括预置工件的步骤，具体包括：在具有限位和定位功能的周转夹具上放置金属结构件并对其限位和定位；将PCB与金属结构件间隙装配；对金属结构件与PCB之间的焊点处进行焊料预置；在焊料预置完成后，对金属结构件、PCB进行二次组装。3.根据权利要求2所述的金属结构件与PCB非接触式加热锡钎焊方法，其特征在于，将PCB与金属结构件间隙装配的步骤中，借助支撑件将PCB平稳地固定在金属结构件上。4.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓胜，郭林波，王文长，孙善球，刘海滨，朱龙翔，岳德周，
申请(专利权)人：京信通信技术广州有限公司，京信通信系统中国有限公司，天津京信通信系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44